KR20200056286A - Photoelectric device and organic sensor and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
광전 변환 소자, 유기 센서 및 전자 장치에 관한 것이다.Photoelectric conversion elements, organic sensors and electronic devices.
광전 변환 소자는 빛을 받아 전기 신호로 변환시키는 소자로, 광 다이오드 및 광 트랜지스터 등을 포함하며, 유기 센서, 광 검출기 또는 태양 전지 등에 적용될 수 있다.The photoelectric conversion element is a device that receives light and converts it into an electrical signal, and includes photodiodes and phototransistors, and may be applied to an organic sensor, a photo detector, or a solar cell.
유기 센서는 날이 갈수록 높은 해상도가 요구되고 있으며, 이에 따라 화소 크기가 작아지고 있다. 현재 주로 사용하는 실리콘 광 다이오드의 경우 화소의 크기가 작아지면서 흡수 면적이 줄어들기 때문에 감도 저하가 발생할 수 있다. 이에 따라 실리콘을 대체할 수 있는 유기 물질이 연구되고 있다. The organic sensor requires a higher resolution as the day goes by, and accordingly, the pixel size becomes smaller. In the case of a silicon photodiode mainly used at present, since the size of the pixel decreases and the absorption area decreases, sensitivity deterioration may occur. Accordingly, organic materials that can replace silicon are being researched.
유기 물질은 흡광 계수가 크고 분자 구조에 따라 특정 파장 영역의 빛을 선택적으로 흡수할 수 있으므로, 광 다이오드와 색 필터를 동시에 대체할 수 있어서 고집적에 유리하다. Since the organic material has a large extinction coefficient and can selectively absorb light in a specific wavelength range according to the molecular structure, it is advantageous for high integration because it can simultaneously replace a photodiode and a color filter.
그러나 유기 물질은 높은 결합 에너지(binding energy)와 재결합(recombination) 거동으로 인해 실리콘과 다른 특성을 나타낼 수 있고 유기 물질의 특성을 정확하게 예측하기 어려워서, 광전 변환 소자에서 요구되는 물성을 용이하게 제어하기 어렵다.However, the organic material may exhibit different properties from silicon due to high binding energy and recombination behavior, and it is difficult to accurately predict the properties of the organic material, so it is difficult to easily control the properties required in the photoelectric conversion device. .
일 구현예는 전하 추출 효율을 개선할 수 있는 광전 변환 소자를 제공한다.One embodiment provides a photoelectric conversion device capable of improving charge extraction efficiency.
다른 구현예는 상기 광전 변환 소자를 포함하는 유기 센서를 제공한다.Another embodiment provides an organic sensor including the photoelectric conversion element.
또 다른 구현예는 상기 광전 변환 소자 또는 상기 유기 센서를 포함하는 전자 장치를 제공한다.Another embodiment provides an electronic device including the photoelectric conversion element or the organic sensor.
일 구현예에 따르면, 서로 마주하는 제1 전극과 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하고 적어도 일부 파장 영역의 광을 흡수하여 전기적 신호로 변환시키는 광전변환층, 그리고 상기 제1 전극과 상기 광전변환층 사이에 위치하고 란탄족 원소, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금을 포함하는 무기 나노층을 포함하는 광전 변환 소자를 제공한다. According to an embodiment, the first and second electrodes facing each other, the photoelectric conversion layer that is located between the first electrode and the second electrode and absorbs light in at least a portion of the wavelength region to convert it into an electrical signal, and the agent Provided is a photoelectric conversion element including an inorganic nanolayer positioned between one electrode and the photoelectric conversion layer and comprising an lanthanide element, calcium (Ca), potassium (K), aluminum (Al), or an alloy thereof.
상기 란탄족 원소는 이테르븀(Yb)을 포함할 수 있다.The lanthanide element may include ytterbium (Yb).
상기 무기 나노층은 상기 제1 전극에 맞닿아 있을 수 있다.The inorganic nano layer may be in contact with the first electrode.
상기 무기 나노층의 일면은 상기 제1 전극에 맞닿아 있을 수 있고 상기 무기 나노층의 다른 일면은 상기 광전변환층에 맞닿아 있을 수 있다.One surface of the inorganic nano layer may be in contact with the first electrode, and the other surface of the inorganic nano layer may be in contact with the photoelectric conversion layer.
상기 제1 전극은 광 투과도 약 80% 이상의 투명 전극이거나 광 투과도 약 10% 미만의 반사 전극일 수 있다.The first electrode may be a transparent electrode having a light transmittance of about 80% or more or a reflective electrode having a light transmittance of about 10% or less.
상기 투명 전극은 산화물 도전체 및 탄소 도전체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The transparent electrode may include at least one of an oxide conductor and a carbon conductor.
상기 무기 나노층의 두께는 약 5nm 이하일 수 있다.The thickness of the inorganic nano layer may be less than about 5nm.
상기 무기 나노층의 두께는 약 2nm 이하일 수 있다.The thickness of the inorganic nano layer may be less than about 2nm.
상기 제1 전극은 캐소드이고 상기 제2 전극은 애노드일 수 있다.The first electrode may be a cathode and the second electrode may be an anode.
다른 구현예에 따르면, 광 투과도 80% 이상의 투명 도전체 또는 광 투과도 10% 미만의 반사 도전체를 포함하는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 위치하고 적어도 일부 파장 영역의 광을 흡수하여 전기 신호로 변환시키는 광전변환층, 그리고 상기 광전변환층 위에 위치하는 제2 전극을 포함하고, 상기 광전변환층과 마주하는 상기 제1 전극의 표면은 5nm 이하 두께의 무기 나노층으로 덮여 있고, 상기 광전변환층과 마주하는 상기 제1 전극의 표면에서의 유효 일 함수는 상기 투명 도전체 또는 상기 반사 도전체의 일 함수보다 작은 광전 변환 소자를 제공한다.According to another embodiment, a first electrode including a transparent conductor having a light transmittance of 80% or more or a reflective conductor having a light transmittance of less than 10%, located on the first electrode, absorbs light in at least a portion of a wavelength region and converts it into an electrical signal The photoelectric conversion layer, and a second electrode located on the photoelectric conversion layer, the surface of the first electrode facing the photoelectric conversion layer is covered with an inorganic nano layer having a thickness of 5 nm or less, and the photoelectric conversion layer and An effective work function at the surface of the opposing first electrode provides a photoelectric conversion element smaller than the work function of the transparent conductor or the reflective conductor.
상기 투명 도전체 또는 상기 반사 도전체의 일 함수와 상기 광전변환층과 마주하는 상기 제1 전극의 표면에서 유효 일 함수의 차이는 약 0.5eV 이상일 수 있다.The difference between the work function of the transparent conductor or the reflective conductor and the effective work function on the surface of the first electrode facing the photoelectric conversion layer may be about 0.5 eV or more.
상기 투명 도전체 또는 상기 반사 도전체의 일 함수는 약 4.5eV 이상일 수 있고, 상기 광전변환층과 마주하는 상기 제1 전극의 표면에서의 유효 일 함수는 약 4.0eV 이하일 수 있다.The work function of the transparent conductor or the reflective conductor may be about 4.5 eV or more, and an effective work function at the surface of the first electrode facing the photoelectric conversion layer may be about 4.0 eV or less.
상기 광전변환층과 마주하는 상기 제1 전극의 표면에서의 유효 일 함수는 약 3.0eV 이하일 수 있다.The effective work function at the surface of the first electrode facing the photoelectric conversion layer may be about 3.0 eV or less.
상기 무기 나노층은 무기 물질을 포함할 수 있고, 상기 무기 물질은 란탄족 원소, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.The inorganic nano-layer may include an inorganic material, and the inorganic material may include a lanthanide element, calcium (Ca), potassium (K), aluminum (Al), or alloys thereof.
상기 란탄족 원소는 이테르븀(Yb)을 포함할 수 있다.The lanthanide element may include ytterbium (Yb).
상기 투명 전극은 산화물 도전체 또는 탄소 도전체를 포함할 수 있다.The transparent electrode may include an oxide conductor or a carbon conductor.
상기 무기 나노층은 약 2nm 이하 두께를 가질 수 있다.The inorganic nano layer may have a thickness of about 2 nm or less.
상기 제1 전극은 캐소드이고 상기 제2 전극은 애노드일 수 있다.The first electrode may be a cathode and the second electrode may be an anode.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 광전 변환 소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다.According to another embodiment, an electronic device including the photoelectric conversion element is provided.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 광전 변환 소자를 포함하는 유기 센서를 제공한다.According to another embodiment, an organic sensor including the photoelectric conversion element is provided.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 유기 센서를 포함하는 전자 장치를 제공한다.According to another embodiment, an electronic device including the organic sensor is provided.
전하 이동성을 개선하여 잔류 전하를 줄임으로써 광전변환소자의 전하 추출 효율을 높일 수 있다.By improving the charge mobility and reducing the residual charge, it is possible to increase the charge extraction efficiency of the photoelectric conversion element.
도 1은 일 구현예에 따른 광전 변환 소자를 보여주는 단면도이고,
도 2는 다른 구현예에 따른 광전변환소자를 보여주는 단면도이고.
도 3은 일 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 다른 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 5는 일 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 6은 도 5의 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 보여주는 단면도이고,
도 7은 도 5의 유기 CMOS 이미지 센서의 다른 예를 보여주는 단면도이고,
도 8은 도 5의 유기 CMOS 이미지 센서의 또 다른 예를 보여주는 단면도이고,
도 9는 도 5의 유기 CMOS 이미지 센서의 또 다른 예를 보여주는 단면도이고,
도 10은 또 다른 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 11은 도 10의 유기 CMOS 이미지 센서의 단면도이고,
도 12는 도 10의 유기 CMOS 이미지 센서의 다른 예를 도시한 단면도이고,
도 13은 일 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 14는 도 13의 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 보여주는 단면도이고,
도 15는 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 보여주는 단면도이고,
도 16은 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 보여주는 단면도이고,
도 17은 일 구현예에 따른 전자 장치의 개략적인 다이아그램이다.1 is a cross-sectional view showing a photoelectric conversion device according to an embodiment,
2 is a cross-sectional view showing a photoelectric conversion device according to another embodiment.
3 is a cross-sectional view schematically showing an example of an organic CMOS image sensor according to an embodiment,
4 is a cross-sectional view schematically showing another example of an organic CMOS image sensor according to another embodiment,
5 is a plan view schematically showing an organic CMOS image sensor according to an embodiment,
6 is a cross-sectional view showing an example of the organic CMOS image sensor of FIG. 5,
7 is a cross-sectional view showing another example of the organic CMOS image sensor of FIG. 5,
8 is a cross-sectional view showing another example of the organic CMOS image sensor of FIG. 5,
9 is a cross-sectional view showing another example of the organic CMOS image sensor of FIG. 5,
10 is a plan view schematically showing an organic CMOS image sensor according to another embodiment,
11 is a cross-sectional view of the organic CMOS image sensor of FIG. 10,
12 is a cross-sectional view showing another example of the organic CMOS image sensor of FIG. 10,
13 is a plan view schematically showing an organic CMOS image sensor according to an embodiment,
14 is a cross-sectional view showing an example of the organic CMOS image sensor of FIG. 13,
15 is a cross-sectional view showing an example of an organic CMOS image sensor,
16 is a cross-sectional view showing an example of an organic CMOS image sensor,
17 is a schematic diagram of an electronic device according to an embodiment.
이하, 구현예에 대하여 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 실제 적용되는 구조는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement them. However, the actual applied structure may be implemented in various different forms and is not limited to the implementations described herein.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly express the various layers and regions.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.When a portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “above” another portion, this includes not only the case “directly above” the other portion but also another portion in the middle. Conversely, when one part is "just above" another part, it means that there is no other part in the middle.
이하에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자, 히드록시기, 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, 실릴기, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30 아릴알킬기, C1 내지 C30 알콕시기, C1 내지 C20 헤테로알킬기, C3 내지 C20 헤테로아릴기, C3 내지 C20 헤테로아릴알킬기, C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C15 사이클로알케닐기, C6 내지 C15 사이클로알키닐기, C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.In the following, unless otherwise defined, 'substituted' means that the hydrogen atom in the compound is a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, an amino group, an azido group, an amidino group, a hydrazino group, a hydrazono group, Carbonyl group, carbamyl group, thiol group, ester group, carboxyl group or salt thereof, sulfonic acid group or salt thereof, phosphoric acid or salt thereof, silyl group, C1 to C20 alkyl group, C2 to C20 alkenyl group, C2 to C20 alkynyl group, C6 to C30 Aryl group, C7 to C30 arylalkyl group, C1 to C30 alkoxy group, C1 to C20 heteroalkyl group, C3 to C20 heteroaryl group, C3 to C20 heteroarylalkyl group, C3 to C30 cycloalkyl group, C3 to C15 cycloalkenyl group, C6 to It means substituted with a substituent selected from C15 cycloalkynyl group, C3 to C30 heterocycloalkyl group, and combinations thereof.
이하에서 별도의 정의가 없는 한, '헤테로'란, N, O, S, Se, Te, Si 및 P에서 선택된 헤테로 원자를 1개 내지 4개 함유한 것을 의미한다.In the following, unless otherwise defined, 'hetero' means one to four heteroatoms selected from N, O, S, Se, Te, Si and P.
이하에서 '조합'이란 혼합 및 둘 이상의 적층 구조를 포함한다.In the following, 'combination' includes mixed and two or more laminated structures.
이하에서 '금속'은 금속, 반금속 또는 이들의 조합을 포함한다.In the following, 'metal' includes metal, semimetal, or combinations thereof.
이하에서 '에너지 준위(energy level)'는 최고점유분자궤도(highest occupied molecular orbital, HOMO) 에너지 준위 또는 최저비점유분자궤도(lowest unoccupied molecular orbital, LUMO) 에너지 준위이다.Hereinafter, the 'energy level' is the highest occupied molecular orbital (HOMO) energy level or the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level.
이하에서, 일 함수(workfunction) 또는 에너지 준위의 값은 진공 레벨(vacuum level)로부터의 절대값으로 표시된다. 또한, 일 함수 또는 에너지 준위가 깊다, 높다 또는 크다는 것은 진공 레벨을 '0eV'로 하여 절대값이 큰 것을 의미하고 일 함수 또는 에너지 준위가 얕다, 낮다 또는 작다는 것은 진공 레벨을 '0eV'로 하여 절대값이 작은 것을 의미한다.Hereinafter, the value of the work function or energy level is expressed as an absolute value from a vacuum level. In addition, a deep, high or large work function or energy level means a large absolute value with a vacuum level of '0eV', and a low, low or small work function or energy level with a vacuum level of '0eV'. It means that the absolute value is small.
이하 일 구현예에 따른 광전 변환 소자를 설명한다.Hereinafter, a photoelectric conversion device according to an embodiment will be described.
도 1은 일 구현예에 따른 광전 변환 소자를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a photoelectric conversion device according to an embodiment.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 광전 변환 소자(100)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 광전변환층(30) 및 무기 나노층(40)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
기판(도시하지 않음)은 제1 전극(10) 측에 배치될 수도 있고 제2 전극(20) 측에 배치될 수 있다. 기판은 예컨대 유리와 같은 무기 물질, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에테르술폰 또는 이들의 조합과 같은 유기 물질 또는 실리콘웨이퍼 등으로 만들어질 수 있다. 기판은 생략될 수 있다.The substrate (not shown) may be disposed on the
제1 전극(10)과 제2 전극(20)은 서로 마주하고 있다. 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 어느 하나는 애노드(anode)이고 다른 하나는 캐소드(cathode)이다. 예컨대 제1 전극(10)은 캐소드이고 제2 전극(20)은 애노드일 수 있다. 예컨대, 제1 전극(10)은 애노드이고 제2 전극(20)은 캐소드일 수 있다. The
제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 적어도 하나는 투명 전극일 수 있다. 여기서 투명 전극은 광 투과도 약 80% 이상의 높은 투과율을 가진 투명 전극일 수 있으며 예컨대 미세 공진(microcavity)을 위한 반투명 전극을 포함하지 않을 수 있다. 투명 전극은 예컨대 산화물 도전체 및 탄소 도전체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 산화물 도전체는 예컨대 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide, IZO), 아연 주석 산화물(zinc tin oxide, ZTO), 알루미늄 주석 산화물(Aluminum tin oxide, AlTO) 및 알루미늄 아연 산화물(Aluminum zinc oxide, AZO)에서 선택된 하나 이상일 수 있고 탄소 도전체는 그래핀 및 탄소나노체에서 선택된 하나 이상일 수 있다.At least one of the
제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 어느 하나는 반사 전극일 수 있다. 여기서 반사 전극은 예컨대 약 10% 미만의 광 투과도 또는 약 5% 이상의 높은 반사율을 가진 반사 전극일 수 있다. 반사 전극은 금속과 같은 반사 도전체를 포함할 수 있으며, 예컨대 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.One of the
일 예로, 제1 전극(10)은 광 투과도 80% 이상의 투명 전극이거나 광 투과도 약 10% 미만의 반사 전극일 수 있다.For example, the
광전변환층(30)은 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 위치하고 있다. 광전변환층(30)은 적어도 일부 파장 영역의 광을 흡수하여 전기적 신호로 변환시킬 수 있으며, 예컨대 녹색 파장 영역의 광(이하 '녹색 광'이라 한다), 청색 파장 영역의 광(이하 '청색 광'이라 한다), 적색 파장 영역의 광(이하 '적색 광'이라 한다) 및 적외선 파장 영역의 광(이하 '적외 광'이라 한다) 중 일부를 전기적 신호로 변환시킬 수 있다.The
일 예로, 광전변환층(30)은 녹색 광, 청색 광, 적색 광 및 적외 광 중 어느 하나를 선택적으로 흡수할 수 있다. 여기서 녹색 광, 청색 광, 적색 광 및 적외 광 중 어느 하나를 선택적으로 흡수한다는 것은 흡광 스펙트럼의 피크 흡수 파장(λmax)이 약 500 내지 600nm, 약 380nm 이상 500nm 미만, 약 600nm 초과 700nm 이하 및 약 700nm 초과 3000nm 이하 중 어느 하나에 존재하고 해당 파장 영역 내의 흡광 스펙트럼이 그 외 파장 영역의 흡광 스펙트럼보다 현저히 높은 것을 의미한다. 여기서 현저히 높다는 것은 해당 파장 영역 내의 흡광 스펙트럼의 면적이 흡광 스펙트럼의 총 면적에 대하여 약 70% 이상, 약 75% 이상, 약 80% 이상, 약 85% 이상, 약 90% 이상, 약 95% 이상, 약 98% 이상, 약 99% 이상 또는 약 100%인 것을 의미한다. For example, the
광전변환층(30)은 적어도 하나의 p형 반도체와 적어도 하나의 n형 반도체가 pn 접합(pn junction)을 형성할 수 있으며, 외부에서 빛을 받아 엑시톤(exciton)을 생성한 후 생성된 엑시톤을 정공과 전자로 분리할 수 있다. In the
p형 반도체와 n형 반도체는 각각 흡광 물질일 수 있으며 예컨대 p형 반도체와 n형 반도체 중 적어도 하나는 유기 흡광 물질일 수 있다. 일 예로, p형 반도체와 n형 반도체 중 적어도 하나는 소정 파장 영역의 광을 선택적으로 흡수하는 파장 선택성 흡광 물질일 수 있으며, 예컨대 p형 반도체와 n형 반도체 중 적어도 하나는 파장 선택성 유기 흡광 물질일 수 있다. p형 반도체와 n형 반도체는 서로 같거나 다른 파장 영역에서 피크 흡수 파장(λmax)을 가질 수 있다.Each of the p-type semiconductor and the n-type semiconductor may be a light absorbing material, for example, at least one of the p-type semiconductor and the n-type semiconductor may be an organic light absorbing material. For example, at least one of the p-type semiconductor and the n-type semiconductor may be a wavelength selective absorbing material that selectively absorbs light in a predetermined wavelength range, for example, at least one of the p-type semiconductor and the n-type semiconductor is a wavelength selective organic absorbing material Can be. The p-type semiconductor and the n-type semiconductor may have peak absorption wavelengths (λ max ) in the same or different wavelength regions.
일 예로, p형 반도체는 전자 공여 모이어티, 파이 공액 연결기 및 전자 수용 모이어티를 포함하는 코어 구조를 가지는 유기 물질일 수 있다.For example, the p-type semiconductor may be an organic material having a core structure including an electron donating moiety, a pi conjugated connector, and an electron accepting moiety.
p형 반도체는 예컨대 하기 화학식 1로 표현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The p-type semiconductor may be represented by, for example,
[화학식 1][Formula 1]
EDG - HA - EAGEDG-HA-EAG
상기 화학식 1에서,In
HA는 O, S, Se, Te 및 Si 중 적어도 하나를 가지는 C2 내지 C30 헤테로고리기일 수 있고,HA may be a C2 to C30 heterocyclic group having at least one of O, S, Se, Te and Si,
EDG는 전자 공여 모이어티일 수 있고,EDG may be an electron donating moiety,
EAG는 전자 수용 모이어티일 수 있다.The EAG can be an electron accepting moiety.
일 예로, 화학식 1로 표현되는 p형 반도체는 예컨대 하기 화학식 1A로 표현될 수 있다.For example, the p-type semiconductor represented by
[화학식 1A][Formula 1A]
상기 화학식 1A에서,In Formula 1A,
X는 O, S, Se, Te, SO, SO2 또는 SiRaRb 일 수 있고, X may be O, S, Se, Te, SO, SO 2 or SiR a R b ,
Ar은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들 중에서 선택된 둘 이상의 융합 고리일 수 있고,Ar may be a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heterocyclic group, or two or more fused rings selected from them,
Ar1a 및 Ar2a는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기일 수 있고, Ar 1a and Ar 2a may be each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group or a substituted or unsubstituted C3 to C30 heteroaryl group,
Ar1a 및 Ar2a는 각각 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 융합 고리를 형성할 수 있고,Ar 1a and Ar 2a may each independently exist or may combine with each other to form a fused ring,
R1a 내지 R3a, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알콕시기, 할로겐 또는 시아노기일 수 있다.R 1a to R 3a , R a and R b are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, substituted or unsubstituted C3 to C30 heteroaryl Group, a substituted or unsubstituted C1 to C6 alkoxy group, a halogen or a cyano group.
일 예로, 화학식 1A에서, Ar1a 및 Ar2a는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐(pyridinyl)기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐(pyridazinyl)기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐(pyrimidinyl)기, 치환 또는 비치환된 피라지닐(pyrazinyl)기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐(quinolinyl)기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐(isoquinolinyl)기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐(naphthyridinyl)기, 치환 또는 비치환된 시놀리닐(cinnolinyl)기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐(quinazolinyl)기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐(phthalazinyl)기, 치환 또는 비치환된 벤조트리아지닐(benzotriazinyl)기, 치환 또는 비치환된 피리도피라지닐(pyridopyrazinyl)기, 치환 또는 비치환된 피리도피리미디닐(pyridopyrimidinyl)기 및 치환 또는 비치환된 피리도피리다지닐(pyridopyridazinyl)기에서 선택될 수 있다.For example, in Formula 1A, Ar 1a and Ar 2a are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted anthracenyl group, a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, and a substitution. Or an unsubstituted pyridinyl group, a substituted or unsubstituted pyridazinyl group, a substituted or unsubstituted pyrimidinyl group, a substituted or unsubstituted pyrrazinyl group, a substituted Or an unsubstituted quinolinyl group, a substituted or unsubstituted isoquinolinyl group, a substituted or unsubstituted naphthyridinyl group, or a substituted or unsubstituted cinolinyl group Group, substituted or unsubstituted quinazolinyl group, substituted or unsubstituted phthalazinyl group, substituted or unsubstituted benzotriazinyl group, substituted or unsubstituted pyridopyrazinyl (pyridopyrazinyl) group, a substituted or unsubstituted pyridopyrimidinyl group, and a substituted or unsubstituted pyridopyridazinyl group (pyridopyridazinyl) group.
일 예로, 화학식 1A의 Ar1a 및 Ar2a는 서로 융합되어 고리를 형성할 수 있고, Ar1a 및 Ar2a는 예컨대 단일 결합, -(CRgRh)n2- (n2는 1 또는 2), -O-, -S-, -Se-, -N=, -NRi-, -SiRjRk- 및 -GeRlRm-에서 선택된 하나로 연결되어 고리를 형성할 수 있다. 여기서 Rg 내지 Rm은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알콕시기, 할로겐 또는 시아노기일 수 있다.For example, Ar 1a and Ar 2a of Formula 1A may be fused to each other to form a ring, and Ar 1a and Ar 2a may be, for example, a single bond,-(CR g R h ) n2- (n2 is 1 or 2),- O-, -S-, -Se-, -N =, -NR i- , -SiR j R k -and -GeR l R m -may be connected to one selected to form a ring. Wherein R g to R m are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted It may be a C1 to C6 alkoxy group, halogen or cyano group.
일 예로, 화학식 1로 표현되는 p형 반도체는 예컨대 하기 화학식 1B-1 또는 1B-2로 표현될 수 있다.For example, the p-type semiconductor represented by
[화학식 1B-1] [화학식 1B-2][Formula 1B-1] [Formula 1B-2]
상기 화학식 1B-1 또는 1B-2에서,In Formula 1B-1 or 1B-2,
X1은 Se, Te, O, S, SO 또는 SO2일 수 있고,X 1 may be Se, Te, O, S, SO or SO 2 ,
Ar3는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들 중에서 선택된 둘 이상의 융합 고리일 수 있고,Ar 3 may be a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heterocyclic group, or two or more fused rings selected from the above,
R1 내지 R3는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 시아노 함유기 및 이들의 조합에서 선택될 수 있고,R 1 to R 3 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkoxy group, substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, substituted or unsubstituted C3 to C30 heteroaryl group, halogen, cyano group, cyano-containing group and combinations thereof,
G는 단일 결합, -O-, -S-, -Se-, -N=, -(CRfRg)k-, -NRh-, -SiRiRj-, -GeRkRl-, -(C(Rm)=C(Rn))- 및 SnRoRp 에서 선택되고, 여기서 Rf, Rg, Rh, Ri, Rj, Rk, Rl, Rm, Rn, Ro 및 Rp은 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기 및 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기에서 선택될 수 있고, Rf와 Rg, Ri와 Rj, Rk와 Rl, Rm와 Rn 및 Ro와 Rp는 각각 독립적으로 존재하거나 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, k는 1 또는 2일 수 있고,G is a single bond, -O-, -S-, -Se-, -N =,-(CR f R g ) k- , -NR h- , -SiR i R j- , -GeR k R l- , -(C (R m ) = C (R n ))-and SnR o R p , where R f , R g , R h , R i , R j , R k , R l , R m , R n , R o and R p can each independently be selected from hydrogen, halogen, substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl groups, substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy groups and substituted or unsubstituted C6 to C12 aryl groups. And R f and R g , R i and R j , R k and R l , R m and R n and R o and R p may each independently exist or be connected to each other to form a ring, and k is 1 Or 2
Y2는 O, S, Se, Te 및 C(Rq)(CN)(여기에서 Rq는 수소, 시아노기(-CN) 및 C1 내지 C10 알킬기에서 선택됨)에서 선택될 수 있고,Y 2 can be selected from O, S, Se, Te and C (R q ) (CN) (where R q is selected from hydrogen, cyano group (-CN) and C1 to C10 alkyl group),
R6a 내지 R6d. R7a 내지 R7d, R16 및 R17은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 시아노 함유기 및 이들의 조합에서 선택될 수 있고,R 6a to R 6d . R 7a to R 7d , R 16 and R 17 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heteroaryl group, Halogen, cyano group, cyano-containing group, and combinations thereof,
R6a 내지 R6d 는 각각 독립적으로 존재하거나 서로 인접하는 2개가 서로 연결되어 융합고리를 형성할 수 있고,R 6a to R 6d may exist independently or two adjacent to each other may be connected to each other to form a fused ring,
R7a 내지 R7d는 각각 독립적으로 존재하거나 서로 인접하는 2개가 서로 연결되어 융합고리를 형성할 수 있다.R 7a to R 7d may each independently exist or two adjacent to each other may be connected to each other to form a fused ring.
일 예로, 화학식 1B-1 또는 1B-2의 Ar3는 벤젠, 나프틸렌, 안트라센, 티오펜, 셀레노펜, 텔루로펜, 피리딘, 피리미딘 또는 이들 중에서 선택된 둘 이상의 융합 고리일 수 있다.For example, Ar 3 of Formula 1B-1 or 1B-2 may be benzene, naphthylene, anthracene, thiophene, selenophene, tellurofen, pyridine, pyrimidine, or two or more fused rings selected from them.
n형 반도체는 예컨대 플러렌 또는 플러렌 유도체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The n-type semiconductor may be, for example, fullerene or a fullerene derivative, but is not limited thereto.
광전변환층(30)은 p형 반도체와 n형 반도체가 벌크 이종접합(bulk heterojunction) 형태로 혼합된 진성층(intrinsic layer, I층)일 수 있다. 이때 p형 반도체와 n형 반도체는 약 1:9 내지 9:1의 부피비로 혼합될 수 있으며, 상기 범위 내에서 예컨대 약 2:8 내지 8:2의 부피비로 혼합될 수 있으며, 상기 범위 내에서 예컨대 약 3:7 내지 7:3의 부피비로 혼합될 수 있으며, 상기 범위 내에서 예컨대 약 4:6 내지 6:4의 부피비로 혼합될 수 있으며, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5:5의 부피비로 혼합될 수 있다.The
광전변환층(30)은 전술한 p형 반도체를 포함하는 p형 층과 전술한 n형 반도체를 포함하는 n형 층을 포함하는 이중 층을 포함할 수 있다. 이때 p형 층과 n형 층의 두께비는 약 1:9 내지 9:1일 수 있으며 상기 범위 내에서 예컨대 약 2:8 내지 8:2, 약 3:7 내지 7:3, 약 4:6 내지 6:4 또는 약 5:5일 수 있다. The
광전변환층(30)은 진성층 외에 p형 층 및/또는 n형 층을 더 포함할 수 있다. p형 층은 전술한 p형 반도체를 포함할 수 있고, n형 층은 전술한 n형 반도체를 포함할 수 있다. 예컨대 p형 층/I층, I층/n형 층, p형 층/I층/n형 층 등 다양한 조합으로 포함될 수 있다. The
무기 나노층(40)은 제1 전극(10)과 광전변환층(30) 사이에 위치하고 예컨대 제1 전극(10)에 맞닿아 있을 수 있다. 일 예로, 무기 나노층(40)의 일면은 제1 전극(10)에 맞닿아 있고 무기 나노층(40)의 다른 일면은 광전변환층(30)에 맞닿아 있을 수 있다.The
무기 나노층(40)은 수 나노미터 두께의 매우 얇은 박막일 수 있으며 예컨대 약 5nm 이하, 예컨대 약 3nm 이하, 예컨대 약 2nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 무기 나노층(40)은 예컨대 약 1nm 내지 5nm, 약 1nm 내지 3nm, 약 1nm 내지 2nm 두께를 가질 수 있다.The
무기 나노층(40)은 제1 전극(10)보다 낮은 일 함수를 가진 무기 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 무기 나노층(40)의 일 함수는 제1 전극(10)의 일 함수보다 약 0.5eV 이상 작을 수 있다. 예컨대 제1 전극(10)의 일 함수는 약 4.5eV 이상일 수 있고 무기 나노층(40)의 일 함수는 약 4.0eV 이하일 수 있다. 예컨대 제1 전극(10)의 일 함수는 약 4.5eV 이상일 수 있고 무기 나노층(40)의 일 함수는 약 3.5eV 이하일 수 있다. 예컨대 제1 전극(10)의 일 함수는 약 4.5eV 이상일 수 있고 무기 나노층(40)의 일 함수는 약 3.0eV 이하일 수 있다. 예컨대 제1 전극(10)의 일 함수는 약 4.5eV 이상일 수 있고 무기 나노층(40)의 일 함수는 약 2.8eV 이하일 수 있다. 예컨대 제1 전극(10)의 일 함수는 약 4.5eV 내지 5.0eV 일 수 있고 무기 나노층(40)의 일 함수는 약 1.5eV 내지 4.0eV, 약 1.5eV 내지 3.5eV, 약 1.5eV 내지 3.0eV, 약 1.5eV 내지 2.8eV일 수 있다.The
한편, 무기 나노층(40)은 상술한 일 함수를 만족하는 동시에 열증착(thermal evaporation)에 의해 형성될 수 있는 물질로 만들어질 수 있다. 이와 같이 무기 나노층(40)이 열증착에 의해 형성됨으로써 무기 나노층(40)의 형성 단계 및/또는 후속 공정에서 광전변환층(30)이 열적 물리적 손상을 받는 것을 방지함으로써 광전변환층(30)의 열화에 의한 성능 저하를 방지할 수 있다. Meanwhile, the
이러한 특성을 만족할 수 있는 무기 물질로, 예컨대 란탄족 원소, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 란탄족 원소는 예컨대 이테르븀(Yb)을 포함할 수 있다.Inorganic materials capable of satisfying these characteristics may include, for example, lanthanide elements, calcium (Ca), potassium (K), aluminum (Al), or alloys thereof. The lanthanide element may include, for example, ytterbium (Yb).
전술한 바와 같이 무기 나노층(40)은 제1 전극(10)과 광전변환층(30) 사이에서 제1 전극(10)의 표면에 맞닿아 있으며 제1 전극(10)에 비해 매우 얇은 두께를 가질 수 있다. 이에 따라 무기 나노층(40)은 광전변환층(30)에 마주하는 제1 전극(10)의 표면에서 제1 전극(10)의 표면 처리층과 같은 역할을 할 수 있으며, 예컨대 광전변환층(30)에 마주하는 제1 전극(10)의 표면에서 제1 전극(10)의 유효 일 함수(effective workfunction)를 조절하는 역할을 할 수 있다. 여기서 유효 일 함수는 전기적 특성이 상이한 두 층이 맞닿는 구조에서 두 층의 계면에서의 일 함수일 수 있다. 제1 전극(10)과 광전변환층(30)의 계면에서의 제1 전극(10)의 유효 일 함수는 전술한 매우 얇은 두께의 무기 나노층(40)에 의해 조절될 수 있으며, 예컨대 제1 전극(10)과 무기 나노층(40)의 복합 일 함수일 수 있다.As described above, the
일 예로, 광전변환층(30)에 마주하는 제1 전극(10)의 표면에서의 유효 일 함수는 무기 나노층(40)의 영향에 의해 제1 전극(10)을 이루는 투명 도전체 또는 반사 도전체의 일 함수와 다를 수 있으며, 예컨대 광전변환층(30)에 마주하는 제1 전극(10)의 표면에서의 유효 일 함수는 제1 전극(10)을 이루는 투명 도전체 또는 반사 도전체의 일 함수보다 작을 수 있다. 예컨대 광전변환층(30)에 마주하는 제1 전극(10)의 표면에서의 유효 일 함수는 무기 나노층(40)의 일 함수와 같거나 무기 나노층(40)의 일 함수와 제1 전극(10)의 일 함수의 중간 값일 수 있다.For example, the effective work function at the surface of the
일 예로, 제1 전극(10)을 이루는 투명 도전체 또는 반사 도전체의 일 함수와 광전변환층(30)에 마주하는 제1 전극(10)의 표면에서의 유효 일함수의 차이는 약 0.5eV 이상일 수 있다. 일 예로, 제1 전극(10)을 이루는 투명 도전체 또는 반사 도전체의 일 함수는 약 4.5eV 이상일 수 있고 제1 전극(10)의 표면에서의 유효 일 함수는 약 4.0eV 이하일 수 있다. 예컨대 제1 전극(10)을 이루는 투명 도전체 또는 반사 도전체의 일 함수는 약 4.5eV 이상일 수 있고 제1 전극(10)의 표면에서의 유효 일 함수는 약 3.5eV 이하일 수 있다. 예컨대 제1 전극(10)을 이루는 투명 도전체 또는 반사 도전체의 일 함수는 약 4.5eV 이상일 수 있고 제1 전극(10)의 표면에서의 유효 일 함수는 약 3.0eV 이하일 수 있다. 예컨대 제1 전극(10)을 이루는 투명 도전체 또는 반사 도전체의 일 함수는 약 4.5eV 이상일 수 있고 제1 전극(10)의 표면에서의 유효 일 함수는 약 2.8eV 이하일 수 있다. 예컨대 제1 전극(10)을 이루는 투명 도전체 또는 반사 도전체의 일 함수는 약 4.5eV 내지 5.0eV 일 수 있고 제1 전극(10)의 표면에서의 유효 일 함수는 약 1.5eV 내지 4.0eV, 약 1.5eV 내지 3.5eV, 약 1.5eV 내지 3.0eV, 약 1.5eV 내지 2.8eV일 수 있다.For example, the difference between the work function of the transparent conductor or the reflective conductor constituting the
이와 같이 광전변환층(30)에 마주하는 제1 전극(10)의 표면에서의 일 함수를 낮춤으로써 광전변환층(30)으로부터 제1 전극(10)으로 이동하는 전하(예컨대 전자)의 추출을 용이하게 하여 잔류 전하(remaining charge carriers)를 줄이고 높은 전하 추출 효율을 나타낼 수 있다.In this way, by lowering the work function at the surface of the
광전변환소자(100)는 제1 전극(10) 또는 제2 전극(20)의 일면에 반사방지층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 반사방지층은 광이 입사되는 측에 배치되어 입사 광의 반사도를 낮춤으로써 광 흡수도를 더욱 개선할 수 있다. 예컨대 제1 전극(10) 측으로 광이 입사되는 경우 반사방지층은 제1 전극(10)의 일면에 위치할 수 있고 제2 전극(20) 측으로 광이 입사되는 경우 반사방지층은 제2 전극(20)의 일면에 위치할 수 있다.The
반사방지층은 예컨대 약 1.6 내지 2.5의 굴절률을 가지는 물질을 포함할 수 있으며, 예컨대 상기 범위의 굴절률을 가지는 금속 산화물, 금속 황화물 및 유기물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 반사방지층은 예컨대 알루미늄 함유 산화물, 몰리브덴 함유 산화물, 텅스텐 함유 산화물, 바나듐 함유 산화물, 레늄 함유 산화물, 니오븀 함유 산화물, 탄탈륨 함유 산화물, 티타늄 함유 산화물, 니켈 함유 산화물, 구리 함유 산화물, 코발트 함유 산화물, 망간 함유 산화물, 크롬 함유 산화물, 텔러륨 함유 산화물 또는 이들의 조합과 같은 금속 산화물; 아연설파이드와 같은 금속 황화물; 또는 아민 유도체와 같은 유기물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The anti-reflection layer may include, for example, a material having a refractive index of about 1.6 to 2.5, for example, at least one of metal oxides, metal sulfides, and organic materials having a refractive index in the above range. The antireflection layer is, for example, aluminum-containing oxide, molybdenum-containing oxide, tungsten-containing oxide, vanadium-containing oxide, rhenium-containing oxide, niobium-containing oxide, tantalum-containing oxide, titanium-containing oxide, nickel-containing oxide, copper-containing oxide, cobalt-containing oxide, manganese-containing Metal oxides such as oxides, chromium-containing oxides, tellurium-containing oxides, or combinations thereof; Metal sulfides such as zinc sulfide; Or it may include an organic material such as an amine derivative, but is not limited thereto.
광전변환소자(100)는 제1 전극(10) 또는 제2 전극(20) 측으로부터 빛이 입사되어 광전변환층(30)이 소정 파장 영역의 빛을 흡수하면 내부에서 엑시톤이 생성될 수 있다. 엑시톤은 광전변환층(30)에서 정공과 전자로 분리되고, 분리된 정공은 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 하나인 애노드 측으로 이동하고 분리된 전자는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 다른 하나인 캐소드 측으로 이동하여 전류가 흐를 수 있게 된다. The
이하 다른 구현예에 따른 광전변환소자를 설명한다.Hereinafter, a photoelectric conversion device according to another embodiment will be described.
도 2는 다른 구현예에 따른 광전변환소자를 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a photoelectric conversion device according to another embodiment.
도 2를 참고하면, 본 구현예에 따른 광전변환소자(200)는 전술한 구현예와 마찬가지로, 제1 전극(10), 제2 전극(20), 광전변환층(30) 및 무기 나노층(40)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the
그러나 본 구현예에 따른 광전변환소자(200)는 전술한 구현예와 달리, 제2 전극(20)과 광전변환층(30) 사이에 전하 보조층(45)을 더 포함한다. 전하 보조층(45)은 광전변환층(30)에서 분리된 전하(예컨대 정공)의 이동을 용이하게 하여 효율을 높일 수 있다.However, the
전하 보조층(45)은 예컨대 유기물, 무기물 또는 유무기물을 포함할 수 있다. 유기물은 정공 또는 전자 특성을 가지는 유기 화합물일 수 있고, 무기물은 예컨대 몰리브덴 산화물, 텅스텐 산화물, 니켈 산화물과 같은 금속 산화물일 수 있다.The
전하 보조층(45)은 예컨대 가시광선 영역의 광을 실질적으로 흡수하지 않는 가시광 비흡수 물질을 포함할 수 있으며, 예컨대 가시광 비흡수 유기 물질일 수 있다. The
일 예로, 가시광 비흡수 물질은 하기 화학식 2A 또는 2B로 표현되는 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the visible light non-absorbing material may be a compound represented by the following Chemical Formula 2A or 2B, but is not limited thereto.
[화학식 2A] [Formula 2A]
[화학식 2B][Formula 2B]
상기 화학식 2A 또는 2B에서,In Formula 2A or 2B,
M1 및 M2는 각각 독립적으로 CRnRo, SiRpRq, NRr, O, S, Se 또는 Te 이고, M 1 and M 2 are each independently CR n R o , SiR p R q , NR r , O, S, Se or Te,
Ar1b, Ar2b, Ar3b 및 Ar4b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기이고, Ar 1b , Ar 2b , Ar 3b and Ar 4b are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group or a substituted or unsubstituted C3 to C30 heteroaryl group,
G2 및 G3는 각각 독립적으로 단일 결합, -(CRsRt)n3 -, -O-, -S-, -Se-, -N=, -NRu-, -SiRvRw- 또는 -GeRxRy- 이고, 여기서 n3는 1 또는 2이고,G 2 and G 3 are each independently a single bond, - (CR s R t) n3 -, -O-, -S-, -Se-, -N =, -NR u -, -SiR v R w - or -GeR x R y -where n3 is 1 or 2,
R30 내지 R37 및 Rn 내지 Ry는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알콕시기, 할로겐 또는 시아노기이다.R 30 to R 37 and R n to R y are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heterocyclic group, It is a substituted or unsubstituted C1 to C6 alkoxy group, halogen or cyano group.
일 예로, 가시광 비흡수 물질은 하기 화학식 2A-1 또는 2B-1로 표현되는 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the visible light non-absorbing material may be a compound represented by the following Chemical Formula 2A-1 or 2B-1, but is not limited thereto.
[화학식 2A-1][Formula 2A-1]
[화학식 2B-1][Formula 2B-1]
상기 화학식 2A-1 또는 2B-1에서,In Formula 2A-1 or 2B-1,
M1, M2, G2, G3, R30 내지 R37는 전술한 바와 같고,M 1 , M 2 , G 2 , G 3 , R 30 to R 37 are as described above,
R38 내지 R45는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알콕시기, 할로겐 또는 시아노기일 수 있다.R 38 to R 45 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C1 To C6 alkoxy group, halogen or cyano group.
일 예로, 가시광 비흡수 물질은 하기 화학식 2A-1a 또는 2B-1a로 표현되는 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the visible light non-absorbing material may be a compound represented by the following Chemical Formula 2A-1a or 2B-1a, but is not limited thereto.
[화학식 2A-1a][Formula 2A-1a]
[화학식 2B-1a][Formula 2B-1a]
상기 화학식 2A-1a 또는 2B-1a에서, R38 내지 R45 및 Ro 및 Rn은 전술한 바와 같다. In the above formulas 2A-1a or 2B-1a, R 38 to R 45 and R o and R n are as described above.
전술한 광전 변환 소자(100, 200)는 다양한 전자 장치에 적용될 수 있으며 예컨대 태양 전지, 유기 센서, 광 검출기 및 광 센서 등에 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 광전 변환 소자(100, 200)는 예컨대 유기 센서에 적용될 수 있으며 예컨대 유기 센서의 일 예인 이미지 센서에 적용될 수 있다.The
이하 상술한 광전 변환 소자를 적용한 이미지 센서의 일 예에 대하여 도면을 참고하여 설명한다. 여기서는 이미지 센서의 일 예로 유기 CMOS 이미지 센서에 대하여 설명한다.Hereinafter, an example of the image sensor to which the above-described photoelectric conversion element is applied will be described with reference to the drawings. Here, an organic CMOS image sensor will be described as an example of the image sensor.
도 3은 일 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing an example of an organic CMOS image sensor according to an embodiment.
도 3을 참고하면, 일 구현예에 따른 이미지 센서(300)는 반도체 기판(110), 절연층(80), 광전 변환 소자(100) 및 색 필터 층(70)을 포함한다. Referring to FIG. 3, an
반도체 기판(110)은 실리콘 기판일 수 있으며, 전송 트랜지스터(도시하지 않음) 및 전하 저장소(55)가 집적되어 있다. 전송 트랜지스터 및/또는 전하 저장소(55)는 각 화소마다 집적되어 있을 수 있다. 전하 저장소(55)는 광전 변환 소자(100)와 전기적으로 연결되어 있다.The
반도체 기판(110) 위에는 또한 금속 배선(도시하지 않음) 및 패드(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 금속 배선 및 패드는 신호 지연을 줄이기 위하여 낮은 비저항을 가지는 금속, 예컨대 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag) 및 이들의 합금으로 만들어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. A metal wiring (not shown) and a pad (not shown) are also formed on the
금속 배선 및 패드 위에는 절연층(80)이 형성되어 있다. 절연층(80)은 산화규소 및/또는 질화규소와 같은 무기 절연 물질 또는 SiC, SiCOH, SiCO 및 SiOF와 같은 저유전율(low K) 물질로 만들어질 수 있다. 절연층(80)은 전하 저장소(55)를 드러내는 트렌치(85)를 가진다. 트렌치(85)는 충전재로 채워져 있을 수 있다.An insulating
절연층(80) 위에는 전술한 광전 변환 소자(100)가 형성되어 있다. 광전 변환 소자(100)는 전술한 바와 같이 제1 전극(10), 제2 전극(20), 광전변환층(30) 및 무기 나노층(40)을 포함한다. 제2 전극(20)은 수광 전극(light-receiving electrode)일 수 있고, 제1 전극(10)은 전하 저장소(55)와 연결되어 있을 수 있다.The
도 3에서는 도 1에 도시된 광전 변환 소자(100)를 예시하였으나, 도 2에 도시된 광전 변환 소자(200)도 동일하게 적용될 수 있다. 광전 변환 소자(100, 200)에 대한 설명은 전술한 바와 같다. In FIG. 3, the
광전 변환 소자(100) 위에는 색 필터 층(70)이 형성되어 있다. 색 필터 층(70)은 청색 화소에 형성되어 있는 청색 필터(70a), 적색 화소에 형성되어 있는 적색 필터(70b) 및 녹색 화소에 형성되어 있는 녹색 필터(70c)를 포함한다. 그러나 이에 한정되지 않고 시안 필터, 마젠타 필터 및/또는 옐로우 필터를 청색 필터(70a), 적색 필터(70b) 및 녹색 필터(70c) 중 적어도 하나를 대신하여 포함하거나 청색 필터(70a), 적색 필터(70b) 및 녹색 필터(70c)에 추가적으로 더 포함할 수 있다.A
광전 변환 소자(100)와 색 필터 층(70) 사이에는 절연막(도시하지 않음)이 추가로 형성되어 있을 수 있다.An insulating film (not shown) may be additionally formed between the
색 필터 층(70) 위에는 집광 렌즈(도시하지 않음)가 더 형성되어 있을 수 있다. 집광 렌즈는 입사 광의 방향을 제어하여 광을 하나의 지점으로 모을 수 있다. 집광 렌즈는 예컨대 실린더 모양 또는 반구 모양일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.A condenser lens (not shown) may be further formed on the
도 4는 다른 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing another example of an organic CMOS image sensor according to another embodiment.
도 4를 참고하면, 일 구현예에 따른 이미지 센서(400)는 전술한 구현예와 마찬가지로, 반도체 기판(110), 절연층(80), 광전 변환 소자(100) 및 색 필터 층(70)을 포함한다. 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.Referring to FIG. 4, the
그러나 본 구현예에 따른 이미지 센서(400)는 전술한 구현예와 달리, 제1 전극(10)과 제2 전극(20)의 위치가 바뀌어 있다. 즉, 제1 전극(10)은 수광 전극일 수 있고, 제2 전극(20)은 전하 저장소(55)와 연결되어 있을 수 있다.However, in the
도 4에서는 도 1의 광전 변환 소자(100)가 적층된 구조를 예시적으로 도시하였으나, 도 2의 광전 변환 소자(200)가 적층된 구조도 동일하게 적용될 수 있다. 광전 변환 소자(100, 200)에 대한 설명은 전술한 바와 같다. In FIG. 4, the structure in which the
도 5는 일 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5의 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 보여주는 단면도이다.5 is a plan view schematically showing an organic CMOS image sensor according to an embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the organic CMOS image sensor of FIG. 5.
도 5 및 도 6을 참고하면, 일 구현예에 따른 이미지 센서(500)는 광 감지 소자(50a, 50b), 전송 트랜지스터(도시하지 않음) 및 전하 저장소(55)가 집적되어 있는 반도체 기판(110), 하부 절연층(60), 색 필터 층(70), 상부 절연층(80) 및 전술한 광전 변환 소자(100)를 포함한다.5 and 6, an
반도체 기판(110)은 실리콘 기판일 수 있으며, 광 감지 소자(50a, 50b), 전송 트랜지스터(도시하지 않음) 및 전하 저장소(55)가 집적되어 있다. 광 감지 소자(50a, 50b)는 광 다이오드(photodiode)일 수 있다.The
광 감지 소자(50a, 50b), 전송 트랜지스터 및/또는 전하 저장소(55)는 각 화소마다 집적되어 있을 수 있으며, 일 예로 도면에서 보는 바와 같이 광 감지 소자(50a, 50b)는 청색 화소 및 적색 화소에 각각 포함될 수 있고 전하 저장소(55)는 녹색 화소에 포함될 수 있다. The photo-
광 감지 소자(50a, 50b)는 빛을 센싱하고 센싱된 정보는 전송 트랜지스터에 의해 전달될 수 있고, 전하 저장소(55)는 광전 변환 소자(100)의 제1 전극(10)에 전기적으로 연결되어 있고 전하 저장소(55)의 정보는 전송 트랜지스터에 의해 전달될 수 있다.The photo-
반도체 기판(110) 위에는 또한 금속 배선(도시하지 않음) 및 패드(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 금속 배선 및 패드는 신호 지연을 줄이기 위하여 낮은 비저항을 가지는 금속, 예컨대 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag) 및 이들의 합금으로 만들어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그러나 상기 구조에 한정되지 않고, 금속 배선 및 패드가 광 감지 소자(50a, 50b)의 하부에 위치할 수도 있다. A metal wiring (not shown) and a pad (not shown) are also formed on the
금속 배선 및 패드 위에는 하부 절연층(60)이 형성되어 있다. 하부 절연층(60)은 산화규소 및/또는 질화규소와 같은 무기 절연 물질 또는 SiC, SiCOH, SiCO 및 SiOF와 같은 저유전율(low K) 물질로 만들어질 수 있다. 하부 절연층(60)은 전하 저장소(55)를 드러내는 트렌치(85)를 가진다. 트렌치(85)는 충전재로 채워져 있을 수 있다. The lower insulating
하부 절연층(60) 위에는 색 필터 층(70)이 형성되어 있다. 색 필터 층(70)은 청색 화소에 형성되어 있는 청색 필터(70a)와 적색 화소에 형성되어 있는 적색 필터(70b)를 포함한다. 본 구현예에서는 녹색 필터를 구비하지 않은 예를 설명하지만, 경우에 따라 녹색 필터를 구비할 수도 있다. 또한 시안 필터, 마젠타 필터 및/또는 옐로우 필터를 청색 필터(70a) 및/또는 적색 필터(70b)를 대신하여 포함하거나 청색 필터(70a) 및 적색 필터(70b)에 추가적으로 더 포함할 수 있다.A
색 필터 층(70) 위에는 상부 절연층(80)이 형성되어 있다. 상부 절연층(80)은 색 필터 층(70)에 의한 단차를 제거하고 평탄화한다. 상부 절연층(80) 및 하부 절연층(60)은 패드를 드러내는 접촉구(도시하지 않음)와 녹색 화소의 전하 저장소(55)를 드러내는 트렌치(85)를 가진다. The upper insulating
상부 절연층(80) 위에는 전술한 광전 변환 소자(100)가 형성되어 있다. 광전 변환 소자(100)는 전술한 바와 같이 제1 전극(10), 제2 전극(20), 광전변환층(30) 및 무기 나노층(40)을 포함한다. 제2 전극(20)은 수광 전극일 수 있고, 제1 전극(10)은 전하 저장소(55)와 연결되어 있을 수 있다.The
도 6에서는 도 1의 광전 변환 소자(100)가 적층된 구조를 예시적으로 도시하였으나, 도 2의 광전 변환 소자(200)가 적층된 구조도 동일하게 적용될 수 있다. 광전 변환 소자(100, 200)에 대한 설명은 전술한 바와 같다. In FIG. 6, the structure in which the
광전 변환 소자(100) 위에는 집광 렌즈(도시하지 않음)가 더 형성되어 있을 수 있다. 집광 렌즈는 입사 광의 방향을 제어하여 광을 하나의 지점으로 모을 수 있다. 집광 렌즈는 예컨대 실린더 모양 또는 반구 모양일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.A condenser lens (not shown) may be further formed on the
도 7은 도 5의 유기 CMOS 이미지 센서의 다른 예를 보여주는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing another example of the organic CMOS image sensor of FIG. 5.
도 7을 참고하면, 본 구현예에 따른 이미지 센서(600)는 전술한 구현예와 마찬가지로 광 감지 소자(50a, 50b), 전송 트랜지스터(도시하지 않음) 및 전하 저장소(55)가 집적되어 있는 반도체 기판(110), 하부 절연층(60), 색 필터 층(70), 상부 절연층(80) 및 광전 변환 소자(100)를 포함한다. Referring to FIG. 7, the
그러나 본 구현예에 따른 이미지 센서(600)는 전술한 구현예와 달리 제1 전극(10)과 제2 전극(20)의 위치가 바뀌어 있다. 즉 제1 전극(10)은 수광 전극일 수 있고, 제2 전극(20)은 전하 저장소(55)와 연결되어 있을 수 있다.However, in the
도 7에서는 도 1의 광전 변환 소자(100)가 적층된 구조를 예시적으로 도시하였으나, 도 2의 광전 변환 소자(200)가 적층된 구조도 동일하게 적용될 수 있다.In FIG. 7, the structure in which the
도 8은 도 5의 유기 CMOS 이미지 센서의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating another example of the organic CMOS image sensor of FIG. 5.
본 구현예에 따른 이미지 센서(700)는 전술한 구현예와 마찬가지로 광 감지 소자(50a, 50b), 전송 트랜지스터(도시하지 않음) 및 전하 저장소(55)가 집적되어 있는 반도체 기판(110), 트렌치(85)를 가진 상부 절연층(80) 및 광전 변환 소자(100)를 포함한다.The
그러나 본 구현예에 따른 이미지 센서(700)는 전술한 구현예와 달리, 광 감지 소자(50a, 50b)가 수직 방향으로 적층되어 있고 색 필터 층(70)이 생략되어 있다. 광 감지 소자(50a, 50b)는 전하 저장소(도시하지 않음)와 전기적으로 연결되어 있고 전송 트랜지스터에 의해 전달될 수 있다. 광 감지 소자(50a, 50b)는 적층 깊이에 따라 각 파장 영역의 광을 선택적으로 흡수할 수 있다. However, in the
도 8에서는 도 1의 광전 변환 소자(100)가 적층된 구조를 예시적으로 도시하였으나, 도 2의 광전 변환 소자(200)가 적층된 구조도 동일하게 적용될 수 있다.In FIG. 8, the structure in which the
도 9는 도 5의 유기 CMOS 이미지 센서의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing another example of the organic CMOS image sensor of FIG. 5.
도 9를 참고하면, 본 구현예에 따른 이미지 센서(800)는 전술한 구현예와 마찬가지로 광 감지 소자(50a, 50b), 전송 트랜지스터(도시하지 않음) 및 전하 저장소(55)가 집적되어 있는 반도체 기판(110), 트렌치(85)를 가진 상부 절연층(80) 및 광전 변환 소자(100)를 포함한다. 그러나 본 구현예에 따른 이미지 센서(800)는 전술한 구현예와 달리, 제1 전극(10)과 제2 전극(20)의 위치가 바뀌어 있다. 즉 제1 전극(10)은 수광 전극일 수 있고, 제2 전극(20)은 전하 저장소(55)와 연결되어 있을 수 있다.Referring to FIG. 9, the
도 9에서는 도 1의 광전 변환 소자(100)가 적층된 구조를 예시적으로 도시하였으나, 도 2의 광전 변환 소자(200)가 적층된 구조도 동일하게 적용될 수 있다.In FIG. 9, the structure in which the
도 10은 또 다른 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 11은 도 10의 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 도시한 단면도이다.10 is a plan view schematically showing an organic CMOS image sensor according to another embodiment, and FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of the organic CMOS image sensor of FIG. 10.
본 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서(900)는 녹색 파장 영역의 광을 선택적으로 흡수하는 녹색 광전변환소자, 청색 파장 영역의 광을 선택적으로 흡수하는 청색 광전변환소자 및 적색 파장 영역의 광을 선택적으로 흡수하는 적색 광전변환소자가 적층되어 있는 구조이다. The organic
본 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서(900)는 반도체 기판(110), 하부 절연층(60), 중간 절연층(65), 상부 절연층(80), 제1 광전 변환 소자(100a), 제2 광전 변환 소자(100b) 및 제3 광전 변환 소자(100c)를 포함한다.The organic
반도체 기판(110)은 실리콘 기판일 수 있으며, 전송 트랜지스터(도시하지 않음) 및 전하 저장소(55a, 55b, 55c)가 집적되어 있다. The
반도체 기판(110) 위에는 금속 배선(도시하지 않음) 및 패드(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 금속 배선 및 패드 위에는 하부 절연층(60)이 형성되어 있다. A metal wiring (not shown) and a pad (not shown) are formed on the
하부 절연층(60) 위에는 제1 광전변환소자(100a)가 형성되어 있다. The first
제1 광전 변환 소자(100a)는 서로 마주하는 제1 전극(10a)과 제2 전극(20a), 제1 전극(10a)과 제2 전극(20a) 사이에 위치하는 광전변환층(30a) 및 무기 나노층(40a)을 포함한다. 제1 전극(10a), 제2 전극(20a), 광전변환층(30) 및 무기 나노층(40a)은 전술한 바와 같으며, 광전변환층(30a)은 적색, 청색 및 녹색 중 어느 하나의 파장 영역의 광을 선택적으로 흡수할 수 있다. 예컨대 제1 광전 변환 소자(100a)는 적색 광전변환소자일 수 있다. 제2 전극(20a)은 수광 전극일 수 있고 제1 전극(10a)은 전하 저장소(55a)와 연결되어 있을 수 있다.The first
제1 광전 변환 소자(100a) 위에는 중간 절연층(65)이 형성되어 있다.An intermediate insulating
중간 절연층(65) 위에는 제2 광전 변환 소자(100b)가 형성되어 있다. The second
제2 광전 변환 소자(100b)는 서로 마주하는 제1 전극(10b)과 제2 전극(20b), 제1 전극(10b)과 제2 전극(20b) 사이에 위치하는 광전변환층(30b), 그리고 무기 나노층(40b)을 포함한다. 제1 전극(10b), 제2 전극(20b), 광전변환층(30b) 및 무기 나노층(40b)은 전술한 바와 같으며, 광전변환층(30b)은 적색, 청색 및 녹색 중 어느 하나의 파장 영역의 광을 선택적으로 흡수할 수 있다. 예컨대 제2 광전 변환 소자(100b)는 청색 광전변환소자일 수 있다. 제2 전극(20b)은 수광 전극일 수 있고 제1 전극(10b)은 전하 저장소(55b)와 연결되어 있을 수 있다.The second
제2 광전 변환 소자(100b) 위에는 상부 절연층(80)이 형성되어 있다. 하부 절연층(60), 중간 절연층(65) 및 상부 절연층(80)은 전하 저장소(55a, 55b, 55c)를 드러내는 복수의 트렌치를 가진다. The upper insulating
상부 절연층(80) 위에는 제3 광전 변환 소자(100c)가 형성되어 있다. 제3 광전 변환 소자(100c)는 서로 마주하는 제1 전극(10c)과 제2 전극(20c), 제1 전극(10c)과 제2 전극(20c) 사이에 위치하는 광전변환층(30c), 그리고 무기 나노층(40c)을 포함한다. 제1 전극(10c), 제2 전극(20c), 광전변환층(30c) 및 무기 나노층(40c)은 전술한 바와 같으며, 광전변환층(30c)은 적색, 청색 및 녹색 중 어느 하나의 파장 영역의 광을 선택적으로 흡수할 수 있다. 예컨대 제3 광전변환소자(100c)는 녹색 광전변환소자일 수 있으며, 전술한 광전변환소자(100)가 적용될 수 있다. 제2 전극(20c)은 수광 전극일 수 있고 제1 전극(10c)은 전하 저장소(55c)와 연결되어 있을 수 있다.The third
제3 광전 변환 소자(100c) 위에는 집광 렌즈(도시하지 않음)가 더 형성되어 있을 수 있다. 집광 렌즈는 입사 광의 방향을 제어하여 광을 하나의 지점으로 모을 수 있다. 집광 렌즈는 예컨대 실린더 모양 또는 반구 모양일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.A condenser lens (not shown) may be further formed on the third
도면에서는 제1 광전 변환 소자(100a), 제2 광전 변환 소자(100b) 및 제3 광전 변환 소자(100c)로서 도 1의 광전 변환 소자(100)를 예시적으로 도시하였으나, 도 2에 도시된 광전 변환 소자(200)도 동일하게 적용될 수 있다. In the drawing, the first
도면에서는 제1 광전 변환 소자(100a), 제2 광전 변환 소자(100b) 및 제3 광전 변환 소자(100c)가 차례로 적층된 구조를 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 적층 순서는 다양하게 바뀔 수 있다.In the drawing, a structure in which the first
상기와 같이 서로 다른 파장 영역의 광을 흡수하는 제1 광전 변환 소자(100a), 제2 광전 변환 소자(100b) 및 제3 광전 변환 소자(100c)가 적층된 구조를 가짐으로써 이미지 센서의 크기를 더욱 줄여 소형화 이미지 센서를 구현할 수 있다. As described above, the first
도 12는 도 10의 유기 CMOS 이미지 센서의 다른 예를 도시한 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating another example of the organic CMOS image sensor of FIG. 10.
도 12를 참고하면, 본 구현예에 따른 이미지 센서(1000)는 전술한 구현예와 마찬가지로 반도체 기판(110), 하부 절연층(60), 중간 절연층(65), 상부 절연층(80), 제1 광전 변환 소자(100a), 제2 광전 변환 소자(100b) 및 제3 광전 변환 소자(100c)를 포함한다. 그러나 전술한 구현예와 달리, 제1 광전 변환 소자(100a), 제2 광전 변환 소자(100b) 및 제3 광전 변환 소자(100c)의 제1 전극(10)과 제2 전극(20)의 위치가 바뀌어 있다. 즉 제1 전극(10a, 10b, 10c)은 수광 전극일 수 있고 제2 전극(20a, 20b, 20c)은 전하 저장소(55a, 55b, 55c)와 연결되어 있을 수 있다. Referring to FIG. 12, the
도 13은 일 구현예에 따른 유기 CMOS 이미지 센서를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 14는 도 13의 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 보여주는 단면도이다.13 is a plan view schematically showing an organic CMOS image sensor according to an embodiment, and FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of the organic CMOS image sensor of FIG. 13.
도 13 및 14를 참고하면, 유기 CMOS 이미지 센서(1100)는 반도체 기판(110) 위에 위치되어 있는 광전 변환 소자(90)를 포함하고, 광전 변환 소자(90)는 복수의 광전 변환 소자(90-1, 90-2, 90-3)를 포함한다. 복수의 광전 변환 소자(90-1, 90-2, 90-3)는 서로 다른 파장 영역의 빛(예컨대 청색 광, 녹색 광 또는 적색 광)을 전기적 신호로 변환할 수 있다. 도 14를 참고하면, 복수의 광전 변환 소자(90-1, 90-2, 90-3)는 반도체 기판(110) 위에서 수평 방향으로 나란히 배열되어 있으며 반도체 기판(110)의 표면(110a)에 나란하게 뻗은 방향으로 서로 부분적으로 또는 전체적으로 중첩되어 있다. 각 광전 변환 소자(90-1, 90-2, 90-3)는 트렌치(85)를 통해서 반도체 기판(110) 내에 집적된 전하 저장소(55)에 연결되어 있다.13 and 14, the organic
각 광전 변환 소자(90-1, 90-2, 90-3)는 전술한 광전 변환 소자(100, 200) 중 하나일 수 있다. 일 예로, 둘 이상의 광전 변환 소자(90-1, 90-2, 90-3)는 광전 변환 소자(90-1, 90-2, 90-3) 사이에서 연속적으로 뻗어 있는 공통의 연속 층의 상이한 부분을 포함할 수 있다. 일 예로, 복수의 광전 변환 소자(90-1, 90-2, 90-3)는 공통의 제1 전극(10) 및/또는 공통의 제2 전극(20)을 공유할 수 있다. 일 예로, 둘 이상의 광전 변환 소자(90-2, 90-2, 90-3)은 입사광의 상이한 파장 영역의 빛을 흡수할 수 있는 상이한 광전변환층(30)을 가질 수 있다. 일 예로, 둘 이상의 광전 변환 소자(90-1, 90-2, 90-3)는 상이한 구성의 무기 나노층(40)을 포함할 수 있다. 유기 CMOS 이미지 센서(1100)의 그 밖의 구조는 도 3 내지 12에서 설명한 유기 CMOS 이미지 중 하나 이상과 동일할 수 있다.Each photoelectric conversion element 90-1, 90-2, 90-3 may be one of the
도 15는 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 보여주는 단면도이다.15 is a cross-sectional view showing an example of an organic CMOS image sensor.
도 15를 참고하면, 유기 CMOS 이미지 센서(1200)는 반도체 기판(110)과 반도체 기판(110) 위에 적층되어 있는 광전 변환 소자(90-1, 91)을 포함한다. 광전 변환 소자(91)는 복수의 광전 변환 소자(90-2, 90-3)를 포함하고, 복수의 광전 변환 소자(90-2, 90-3)는 반도체 기판(110)의 표면(110a)에 나란하게 뻗은 방향으로 중첩하도록 배열될 수 있다. 복수의 광전 변환 소자(90-1, 90-2, 90-3)는 서로 다른 파장 영역의 빛(예컨대 청색 광, 녹색 광 또는 적색 광)을 전기적 신호로 광전변환할 수 있다.Referring to FIG. 15, the organic
일 예로서, 광전 변환 소자(90-1)는 서로 다른 파장 영역의 빛을 흡수할 수 있는 수평 배열된 복수의 광전 변환 소자를 포함할 수 있다. 일 예로서, 광전 변환 소자(91)는 청색 광, 녹색 광 및 적색 광에서 선택된 하나의 파장 영역의 광을 광전변환할 수 있다. 일 예로서, 광전 변환 소자(91)는 광전 변환 소자(90-1)와 전체적으로 또는 부분적으로 중첩되어 있을 수 있다. 유기 CMOS 이미지 센서(1200)의 그 밖의 구조는 도 3 내지 12에서 설명한 유기 CMOS 이미지 중 하나 이상과 동일할 수 있다.As an example, the photoelectric conversion element 90-1 may include a plurality of horizontally arranged photoelectric conversion elements capable of absorbing light in different wavelength regions. As an example, the
도 16은 유기 CMOS 이미지 센서의 일 예를 보여주는 단면도이다.16 is a cross-sectional view showing an example of an organic CMOS image sensor.
도 16을 참고하면, 유기 CMOS 이미지 센서(1300)는 광 감지 소자(50a, 50b), 전송 트랜지스터(도시하지 않음) 및 전하 저장소(55)가 집적되어 있는 반도체 기판(110); 반도체 기판(110)의 상부에 위치하는 상부 절연층(80) 및 색 필터 층(70); 반도체 기판(110)의 하부에 위치하는 하부 절연층(60) 및 광전 변환 소자(90)를 포함한다. 광전 변환 소자(90)는 전술한 광전 변환 소자(100, 200)일 수 있다. 도 16에서, 광전 변환 소자(90)는 반도체 기판(110)의 하부에 위치함으로써 광 감지 소자(50a, 50b)에 대하여 광전 변환 소자(90)와 색 필터 층(70)은 분리되어 위치되어 있다. 유기 CMOS 이미지 센서(1300)의 그 밖의 구조는 도 3 내지 12에서 설명한 유기 CMOS 이미지 중 하나 이상과 동일할 수 있다.Referring to FIG. 16, the organic
상술한 광전 변환 소자 및 이미지 센서를 포함한 유기 센서는 각각 다양한 전자 장치에 적용될 수 있으며, 예컨대 모바일 폰, 디지털 카메라 등에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The above-described photoelectric conversion element and the organic sensor including the image sensor may be applied to various electronic devices, for example, a mobile phone, a digital camera, but are not limited thereto.
도 17은 일 구현예에 따른 전자 장치의 개략적인 다이아그램이다.17 is a schematic diagram of an electronic device according to an embodiment.
도 17을 참고하면, 전자 장치(1700)는 버스(bus)(1710)를 통해 서로 전기적으로 연결된 프로세서(1720), 메모리(1730) 및 유기 CMOS 이미지 센서(1740)를 포함할 수 있다. 유기 CMOS 이미지 센서(1740)는 전술한 구현예에 따른 어느 하나일 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체인 메모리(1730)는 지시 프로그램을 저장할 수 있다. 프로세서(1720)는 하나 이상의 기능을 수행하기 위하여 저장된 지시 프로그램을 실행할 수 있다. 일 예로서, 프로세서(1720)는 유기 CMOS 이미지 센서(1740)에 의해 생성된 전기적 신호를 처리할 수 있다. 프로세서(1720)는 그러한 처리에 기초하여 출력(예컨대 디스플레이 인터페이스 상에 표시될 이미지)을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 17, the
이하 실시예를 통하여 상술한 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 권리범위를 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, the above-described embodiment will be described in more detail through examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of rights.
실시예 1 Example 1
유리 기판 위에 ITO를 스퍼터링으로 적층하여 150nm 두께의 애노드를 형성한다. 이어서 애노드 위에 하기 화학식 A로 표현되는 화합물을 증착하여 5nm 두께의 전하보조층을 형성한다. 이어서 전하보조층 위에 하기 화학식 B-1로 표현되는 p형 반도체(λmax: 545nm)와 플러렌(C60)인 n형 반도체를 1:1 부피비로 공증착하여 100nm 두께의 광전변환층을 형성한다. 이어서 광전변환층 위에 Yb (WF: 2.6eV)를 열증착하여 1.5nm 두께의 무기 나노층을 형성한다. 이어서 무기 나노층 위에 ITO(WF: 4.7eV)를 스퍼터링하여 7nm 두께의 캐소드를 형성한다. 이어서 캐소드 위에 산화알루미늄(Al2O3)을 증착하여 50nm 두께의 반사방지층을 형성하고 유리판으로 봉지하여 광전변환 소자를 제작한다.ITO is sputtered on the glass substrate to form an anode of 150 nm thickness. Subsequently, a compound represented by the following Chemical Formula A is deposited on the anode to form a charge assist layer having a thickness of 5 nm. Subsequently, a p-type semiconductor represented by the following Chemical Formula B-1 (λ max : 545 nm) and an n-type semiconductor fullerene (C60) are co-deposited in a 1: 1 volume ratio on the charge auxiliary layer to form a 100 nm thick photoelectric conversion layer. Then, Yb (WF: 2.6 eV) is thermally deposited on the photoelectric conversion layer to form an inorganic nano layer having a thickness of 1.5 nm. Subsequently, ITO (WF: 4.7 eV) was sputtered on the inorganic nano layer to form a 7 nm thick cathode. Subsequently, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is deposited on the cathode to form an antireflection layer having a thickness of 50 nm and sealed with a glass plate to manufacture a photoelectric conversion element.
[화학식 A][Formula A]
[화학식 B-1][Formula B-1]
비교예 1Comparative Example 1
무기 나노층을 형성하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 광전변환소자를 제작한다.A photoelectric conversion device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the inorganic nano layer was not formed.
실시예 2Example 2
p형 반도체와 n형 반도체를 1.2:1의 부피비로 공증착하여 90nm 두께의 광전변환층을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 광전변환소자를 제작한다.A photoelectric conversion device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a 90-nm-thick photoelectric conversion layer was formed by co-depositing the p-type semiconductor and the n-type semiconductor at a volume ratio of 1.2: 1.
비교예 2Comparative Example 2
무기 나노층을 형성하지 않은 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 광전변환소자를 제작한다.A photoelectric conversion device was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the inorganic nano layer was not formed.
실시예 3Example 3
p형 반도체와 n형 반도체를 2.5:1의 부피비로 공증착하여 80nm 두께의 광전변환층을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 광전변환소자를 제작한다.A photoelectric conversion device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a p-type semiconductor and an n-type semiconductor were co-deposited at a volume ratio of 2.5: 1 to form an 80nm-thick photoelectric conversion layer.
비교예 3Comparative Example 3
무기 나노층을 형성하지 않은 것을 제외하고 실시예 3과 동일한 방법으로 광전변환소자를 제작한다.A photoelectric conversion device was manufactured in the same manner as in Example 3, except that the inorganic nano layer was not formed.
평가 IEvaluation I
실시예와 비교예에 따른 광전변환소자의 잔류 전자(remaining electrons) 특성을 평가한다.The characteristics of residual electrons of the photoelectric conversion elements according to Examples and Comparative Examples are evaluated.
잔류 전자 특성은 일 프레임(frame)에서 광전변환된 전하가 신호처리에 사용되지 않고 남아있어 다음 프레임에서 이전 프레임의 전하가 읽혀지는 전하의 양을 말하는 것으로, 실시예와 비교예에 따른 광전변환소자에 광전변환이 일어날 수 있는 파장 영역의 빛을 일정 시간 조사하고 빛을 끈 후 Keithley 2400 장비로 10-6 초 단위로 측정되는 전류량으로부터 평가한다. Residual electronic property refers to the amount of charge in which the photoelectrically converted charge in one frame remains unused for signal processing and the charge of the previous frame is read in the next frame, and the photoelectric conversion element according to Examples and Comparative Examples The light in the wavelength region where photoelectric conversion can occur is irradiated for a certain period of time, and the light is turned off and evaluated from the amount of current measured in units of 10 -6 seconds with Keithley 2400 equipment.
그 결과는 표 1 내지 3과 같다.The results are shown in Tables 1 to 3.
표 1 내지 3을 참고하면, 무기 나노층을 포함한 실시예에 따른 광전 변환 소자는 무기 나노층을 포함하지 않은 비교예에 따른 광전 변환 소자와 비교하여 잔류 전자 특성이 개선된 것을 확인할 수 있다.Referring to Tables 1 to 3, it can be seen that the photoelectric conversion device according to the embodiment including the inorganic nano layer has improved residual electronic properties compared to the photoelectric conversion device according to the comparative example not including the inorganic nano layer.
평가 IIEvaluation II
실시예와 비교예에 따른 광전 변환 소자의 광전변환효율을 평가한다.The photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion elements according to Examples and Comparative Examples is evaluated.
광전변환효율(EQE)는 400nm 내지 720nm 파장 영역에서 Incident Photon to Current Efficiency (IPCE) 방법으로 평가한다.The photoelectric conversion efficiency (EQE) is evaluated by the Incident Photon to Current Efficiency (IPCE) method in the wavelength range of 400 nm to 720 nm.
그 결과는 표 4 및 5와 같다.The results are shown in Tables 4 and 5.
표 4, 5를 참고하면, 실시예에 따른 광전변환소자는 비교예에 따른 광전변환소자와 비교하여 동등하거나 개선된 광전변환효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다.Referring to Tables 4 and 5, it can be seen that the photoelectric conversion elements according to the embodiments exhibit equivalent or improved photoelectric conversion efficiency compared to the photoelectric conversion elements according to the comparative example.
평가 IIIEvaluation III
실시예와 비교예에 따른 광전 변환 소자를 적용한 유기 CMOS 이미지 센서를 설계하고 유기 CMOS 이미지 센서의 YSNR10을 평가한다.An organic CMOS image sensor to which a photoelectric conversion element according to Examples and Comparative Examples was applied was designed, and YSNR10 of the organic CMOS image sensor was evaluated.
유기 CMOS 이미지 센서의 YSNR10은 신호와 노이즈의 비율(signal/noise)이 10이 되는 조도(단위: lux)로, 여기서 신호는 FDTD (finite difference time domain method) 방법으로 계산된 RGB 원신호(RGB raw signal)를 색 보정 매트릭스(color correction matrix, CCM)를 통한 색 보정 단계를 거쳐 얻은 신호의 감도이며, 노이즈는 유기 CMOS 이미지 센서에서 신호를 측정할 때 발생하는 노이즈이다. 색 보정 단계는 유기 CMOS 이미지 센서로부터 얻은 RGB 원신호를 이미지 프로세싱을 수행하여 실제 색과의 차이를 줄이는 과정이다. YSNR10 값이 작을수록 낮은 조도에서 이미지 특성이 양호하다는 것을 의미할 수 있다.YSNR10 of the organic CMOS image sensor is the illuminance (unit: lux) where the ratio of signal and noise (signal / noise) is 10, where the signal is the RGB raw signal (RGB raw) calculated by the FDTD (finite difference time domain method) signal) is the sensitivity of a signal obtained through a color correction step through a color correction matrix (CCM), and noise is noise generated when measuring a signal in an organic CMOS image sensor. The color correction step is a process of reducing the difference from the actual color by performing image processing on the RGB raw signal obtained from the organic CMOS image sensor. The smaller the YSNR10 value, the better the image characteristics at low illumination.
그 결과는 표 6과 같다.Table 6 shows the results.
표 6을 참고하면, 실시예에 따른 광전변환소자는 비교예에 따른 광전 변환 소자와 비교하여 YSNR10이 낮아지는 것을 확인할 수 있으며, 이로부터 유기 CMOS 이미지센서의 감도가 개선될 수 있음을 예상할 수 있다.Referring to Table 6, the photoelectric conversion element according to the embodiment can be confirmed that the YSNR10 is lowered compared to the photoelectric conversion element according to the comparative example, from which it can be expected that the sensitivity of the organic CMOS image sensor can be improved. have.
이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments have been described in detail above, the scope of rights is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts defined in the following claims also belong to the scope of rights.
10, 10a, 10b, 10c: 제1 전극
20, 20a, 20b, 20c: 제2 전극
30, 30a, 30b, 30c: 광전변환층
40, 40a, 40b, 40c: 무기 나노층
45: 전하 보조층
50a, 50b, 50c: 광 감지 소자
60: 하부 절연막
70: 색 필터 층
80: 상부 절연막
85: 트렌치
100, 200: 광전변환소자
300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300: 이미지 센서
1700: 전자 장치10, 10a, 10b, 10c: first electrode
20, 20a, 20b, 20c: second electrode
30, 30a, 30b, 30c: photoelectric conversion layer
40, 40a, 40b, 40c: inorganic nano layer
45: charge auxiliary layer
50a, 50b, 50c: light sensing element
60: lower insulating film 70: color filter layer
80: upper insulating film 85: trench
100, 200: photoelectric conversion element
300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300: image sensor
1700: electronic devices
Claims (22)
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하고 적어도 일부 파장 영역의 광을 흡수하여 전기적 신호로 변환시키는 광전변환층, 그리고
상기 제1 전극과 상기 광전변환층 사이에 위치하고 란탄족 원소, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금을 포함하는 무기 나노층
을 포함하는 광전 변환 소자.
The first electrode and the second electrode facing each other,
A photoelectric conversion layer positioned between the first electrode and the second electrode and absorbing light in at least a portion of a wavelength region to convert it into an electrical signal, and
An inorganic nano layer located between the first electrode and the photoelectric conversion layer and comprising a lanthanide element, calcium (Ca), potassium (K), aluminum (Al), or an alloy thereof
Photoelectric conversion element comprising a.
상기 란탄족 원소는 이테르븀(Yb)을 포함하는 광전 변환 소자.
In claim 1,
The lanthanide element is a photoelectric conversion element comprising ytterbium (Yb).
상기 무기 나노층은 상기 제1 전극에 맞닿아 있는 광전 변환 소자.
In claim 1,
The inorganic nano-layer is a photoelectric conversion element in contact with the first electrode.
상기 무기 나노층의 일면은 상기 제1 전극에 맞닿아 있고,
상기 무기 나노층의 다른 일면은 상기 광전변환층에 맞닿아 있는
광전 변환 소자.
In claim 1,
One surface of the inorganic nano-layer is in contact with the first electrode,
The other side of the inorganic nano layer is in contact with the photoelectric conversion layer
Photoelectric conversion element.
상기 제1 전극은 광 투과도 80% 이상의 투명 전극이거나 광 투과도 10% 미만의 반사 전극인 광전 변환 소자.
In claim 1,
The first electrode is a photoelectric conversion element that is a transparent electrode having a light transmittance of 80% or more or a reflective electrode having a light transmittance of less than 10%.
상기 투명 전극은 산화물 도전체 및 탄소 도전체 중 적어도 하나를 포함하는 광전 변환 소자.
In claim 5,
The transparent electrode is a photoelectric conversion device comprising at least one of an oxide conductor and a carbon conductor.
상기 무기 나노층의 두께는 5nm 이하인 광전 변환 소자.
In claim 1,
The thickness of the inorganic nano layer is 5nm or less photoelectric conversion device.
상기 무기 나노층의 두께는 2nm 이하인 광전 변환 소자.
In claim 1,
The thickness of the inorganic nano layer is 2nm or less photoelectric conversion device.
상기 제1 전극은 캐소드이고 상기 제2 전극은 애노드인 광전 변환 소자.
In claim 1,
The first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
상기 제1 전극 위에 위치하고 적어도 일부 파장 영역의 광을 흡수하여 전기 신호로 변환시키는 광전변환층, 그리고
상기 광전변환층 위에 위치하는 제2 전극
을 포함하고,
상기 광전변환층과 마주하는 상기 제1 전극의 표면은 5nm 이하 두께의 무기 나노층으로 덮여 있고,
상기 광전변환층과 마주하는 상기 제1 전극의 표면에서의 유효 일 함수는 상기 투명 도전체 또는 상기 반사 도전체의 일 함수보다 작은 광전 변환 소자.
A first electrode comprising a transparent conductor having a light transmittance of 80% or more or a reflective conductor having a light transmittance of less than 10%,
A photoelectric conversion layer located on the first electrode and absorbing light in at least a portion of a wavelength region to convert it into an electrical signal, and
A second electrode positioned on the photoelectric conversion layer
Including,
The surface of the first electrode facing the photoelectric conversion layer is covered with an inorganic nano layer having a thickness of 5 nm or less,
An effective work function at the surface of the first electrode facing the photoelectric conversion layer is smaller than the work function of the transparent conductor or the reflective conductor.
상기 투명 도전체 또는 상기 반사 도전체의 일 함수와 상기 광전변환층과 마주하는 상기 제1 전극의 표면에서 유효 일 함수의 차이는 0.5eV 이상인 광전 변환 소자.
In claim 10,
The difference between the work function of the transparent conductor or the reflective conductor and the effective work function on the surface of the first electrode facing the photoelectric conversion layer is 0.5 eV or more.
상기 투명 도전체 또는 상기 반사 도전체의 일 함수는 4.5eV 이상이고,
상기 광전변환층과 마주하는 상기 제1 전극의 표면에서의 유효 일 함수는 4.0eV 이하인 광전 변환 소자.
In claim 10,
The work function of the transparent conductor or the reflective conductor is 4.5 eV or more,
The photoelectric conversion element having an effective work function at the surface of the first electrode facing the photoelectric conversion layer is 4.0 eV or less.
상기 광전변환층과 마주하는 상기 제1 전극의 표면에서의 유효 일 함수는 3.0eV 이하인 광전 변환 소자.
In claim 12,
The photoelectric conversion element having an effective work function at a surface of the first electrode facing the photoelectric conversion layer is 3.0 eV or less.
상기 무기 나노층은 무기 물질을 포함하고,
상기 무기 물질은 란탄족 원소, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금을 포함하는 광전 변환 소자.
In claim 10,
The inorganic nano-layer includes an inorganic material,
The inorganic material is a photoelectric conversion device comprising a lanthanide element, calcium (Ca), potassium (K), aluminum (Al) or alloys thereof.
상기 란탄족 원소는 이테르븀(Yb)을 포함하는 광전 변환 소자.
In claim 14,
The lanthanide element is a photoelectric conversion element comprising ytterbium (Yb).
상기 투명 전극은 산화물 도전체 또는 탄소 도전체를 포함하는 광전 변환 소자.
In claim 10,
The transparent electrode is a photoelectric conversion element comprising an oxide conductor or a carbon conductor.
상기 무기 나노층은 2nm 이하 두께를 가지는 광전 변환 소자.
In claim 10,
The inorganic nano-layer photoelectric conversion device having a thickness of 2nm or less.
상기 제1 전극은 캐소드이고 상기 제2 전극은 애노드인 광전 변환 소자.
In claim 10,
The first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
An electronic device comprising the photoelectric conversion element according to claim 1.
An organic sensor comprising the photoelectric conversion element according to claim 1.
상기 유기 센서는 유기 CMOS 이미지 센서인 유기 센서.
In claim 20,
The organic sensor is an organic CMOS image sensor.
An electronic device comprising the organic sensor according to claim 20.
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